專利名稱：Pci總線通用力學(xué)性能高精度測(cè)量控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于力學(xué)性能試驗(yàn)設(shè)備測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其應(yīng)用于材料試驗(yàn)機(jī)力、變 形、位移等傳感器的測(cè)量和伺服控制。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)力學(xué)性能測(cè)量控制系統(tǒng)多采用單片機(jī)為控制核心的箱式結(jié)構(gòu)，力、變 形、位移多采用分檔的直流放大器技術(shù)，分辨率10000碼左右，精度為示值1%;控制多采用 脈沖直接控制伺服系統(tǒng)的方式，無(wú)力、變形、位移三閉環(huán)控制，而且產(chǎn)品性能可靠性低、故障 率高，無(wú)法滿足用戶日益增長(zhǎng)的材料性能試驗(yàn)的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種PCI總線通用力學(xué)性能高精度測(cè)量控制系統(tǒng)，以解決目前產(chǎn) 品性能可靠性低、故障率高的問(wèn)題。本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是應(yīng)變傳感器依次連接放 大器卡上的傳感器接口、前置放大器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器和A/D輸出接口 ；PCI卡的I/O接 口依次連接光耦芯片和大規(guī)?？删幊唐骷籄/D輸入接口與大規(guī)?？删幊唐骷B接；控制 接口依次連接D/A轉(zhuǎn)換電路和大規(guī)?？删幊唐骷淮笠?guī)?？删幊唐骷B接PCI接口芯片， PCI接口芯片與PCI總線接口連接，A/D輸出接口通過(guò)扁平電纜與A/D輸入接口連接。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)新穎，完全滿足了力學(xué)材料性能試驗(yàn)的需要?？梢詫?shí)現(xiàn) 200000碼，誤差為示值0.5%的高精度測(cè)量，和力、變形、位移三個(gè)信號(hào)的閉環(huán)控制并可平 滑切換，成本低、穩(wěn)定性高?？梢詮V泛應(yīng)用于電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn) 機(jī)、蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)等各種力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)，克服了以往控制器測(cè)量精度差，無(wú)法進(jìn)行力和變形 閉環(huán)控制的弊端。

圖1是本實(shí)用新型原理框圖；圖2是本實(shí)用新型PCI接口電路原理圖。
具體實(shí)施方式
應(yīng)變傳感器1依次連接放大器卡上的傳感器接口 2、前置放大器3、濾波器4、A/D 轉(zhuǎn)換器5和A/D輸出接口 6 ；PCI卡的I/O接口 7依次連接光耦芯片8和大規(guī)模可編程器件 9;A/D輸入接口 10與大規(guī)?？删幊唐骷?連接；控制接口 12依次連接D/A轉(zhuǎn)換電路13和 大規(guī)?？删幊唐骷? ；大規(guī)模可編程器件9連接PCI接口芯片15，PCI接口芯片與PCI總線 接口 14連接，A/D輸出接口 6通過(guò)扁平電纜11與A/D輸入接口 10連接。本實(shí)用新型中整套控制系統(tǒng)采用一塊PCI總線卡，主要解決位移信號(hào)采集、I/O控 制和伺服控制，另一塊放大器卡主要負(fù)責(zé)力和變形的模擬信號(hào)的采集和放大，兩塊卡通過(guò) 一條扁平電纜進(jìn)行通訊。
3[0009]PCI總線卡主要實(shí)現(xiàn)PCI接口和數(shù)字信號(hào)的采集和伺服控制，PCI總線的接口采用 PLX9052芯片作為PCI橋，實(shí)現(xiàn)PCI總線和ISA接口的轉(zhuǎn)換，在上面配以CPLD芯片EPM7128 實(shí)現(xiàn)三路光碼信號(hào)的采集和一路D/A芯片的控制。放大器卡主要負(fù)責(zé)力和變形信號(hào)的放 大，并通過(guò)24位ADS1250芯片進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)高精度的信號(hào)采集。圖2是PCI接口的電路原理圖，是本實(shí)用新型的關(guān)鍵部分，U25是PLX9052芯片， 可以實(shí)現(xiàn)PCI接口協(xié)議轉(zhuǎn)換成通用ISA接口協(xié)議。U26是串行配置芯片93LC46B，主要負(fù)責(zé) PCI卡上電時(shí)對(duì)PCI總線資源的配置。PR8、PR13、rai4、PR15、rai6、PR17是電阻排，主要負(fù) 責(zé)對(duì)PLX9052芯片管腳的上拉和下拉，使芯片能夠正常工作。電容主要起到濾波作用。工作原理應(yīng)變傳感器1信號(hào)經(jīng)過(guò)傳感器接口 2到達(dá)前置放大器3放大，經(jīng)濾波器 4濾波后，進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器5，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，匯總到A/D輸出接口 6，通過(guò)扁平電纜11傳 遞至A/D輸入接口 10，送入大規(guī)?？删幊唐骷? ；外部光碼信號(hào)從I/O接口 7輸入，經(jīng)光耦 芯片8隔離，進(jìn)入大規(guī)?？删幊唐骷?，D/A轉(zhuǎn)換電路13發(fā)出信號(hào)傳送到控制接口 12，PCI 接口芯片15將PCI總線接口 14協(xié)議轉(zhuǎn)換成ISA總線接口協(xié)議，并連接到大規(guī)?？删幊唐?件9 ；大規(guī)?？删幊唐骷?作為中轉(zhuǎn)核心，對(duì)ISA總線進(jìn)行譯碼，執(zhí)行PCI總線接口 14傳來(lái) 的讀寫(xiě)操作，采集A/D數(shù)據(jù)和光碼數(shù)據(jù)，并對(duì)D/A進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)A/D、光碼的采集和D/A 的控制。
權(quán)利要求一種PCI總線通用力學(xué)性能高精度測(cè)量控制系統(tǒng)，其特征在于應(yīng)變傳感器依次連接放大器卡上的傳感器接口、前置放大器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器和A/D輸出接口；PCI卡的I/O接口依次連接光耦芯片和大規(guī)模可編程器件；A/D輸入接口與大規(guī)?？删幊唐骷B接；控制接口依次連接D/A轉(zhuǎn)換電路和大規(guī)?？删幊唐骷淮笠?guī)?？删幊唐骷B接PCI接口芯片，PCI接口芯片與PCI總線接口連接，A/D輸出接口通過(guò)扁平電纜與A/D輸入接口連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種PCI總線通用力學(xué)性能高精度測(cè)量控制系統(tǒng)，屬于力學(xué)性能試驗(yàn)設(shè)備測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)變傳感器依次連接放大器卡上的傳感器接口、前置放大器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器和A/D輸出接口；PCI卡的I/O接口依次連接光耦芯片和大規(guī)模可編程器件；A/D輸入接口與大規(guī)模可編程器件連接；控制接口依次連接D/A轉(zhuǎn)換電路和大規(guī)模可編程器件；大規(guī)?？删幊唐骷B接PCI接口芯片，PCI接口芯片與PCI總線接口連接，A/D輸出接口通過(guò)扁平電纜與A/D輸入接口連接。優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)新穎，完全滿足了力學(xué)材料性能試驗(yàn)的需要?？梢詮V泛應(yīng)用于各種力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)。
文檔編號(hào)G01N3/00GK201654521SQ20092009443
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者張泳, 韓巍 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春匯創(chuàng)軟件有限公司